L'Italia ha un ruolo centrale nella ricerca astronomica mondiale che affonda le sue radici nelle osservazioni al telescopio di Galileo Galilei, presentando alcuni tra gli osservatori astronomici più antichi e importanti d'Europa. L'interesse degli italiani per la scienza e l'universo, unito al suo clima favorevole, fa sì che, oltre agli osservatori professionali, vi siano anche un gran numero di osservatori gestiti da enti privati e associazioni culturali che svolgono una importante attività di divulgazione scientifica. Si tratta di siti lontani dall'inquinamento luminoso delle città, dai quali è possibile osservare al meglio il cielo e i suoi dettagli (a seconda dei casi pianeti, stelle e costellazioni). In questo articolo andremo a vedere alcuni degli osservatori professionali più importanti presenti in Italia, focalizzandoci specialmente sui telescopi usati per la ricerca scientifica e sulle sedi dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF).
L'osservatorio astrofisico di Asiago
L'osservatorio astrofisico di Asiago, di proprietà dell'Università di Padova, si trova a 1050 metri sul livello del mare, sull'altopiano di Asiago in località Pennar. Fu inaugurato nel 1942 con la costruzione del telescopio ottico Galileo di 1,22 metri di diametro, all'epoca il più grande in Europa. La scelta dell'altopiano fu dettata dalle ottime condizioni esistenti all'epoca in questa zona: alta quota, buona trasparenza atmosferica, cospicuo numero di notti serene all'anno e scarso inquinamento luminoso. Negli anni successivi vennero aggiunti ulteriori strumenti, tra cui due telescopi ottici di tipo Schmidt per l'osservazione a grande campo del cielo, e il telescopio Copernico da 1,82 metri di diametro a cima Ekar, tutt'ora il telescopio ottico più grande in Italia.
L'osservatorio si è sempre distinto a livello internazionale per gli studi sulla variabilità stellare, ma in passato era possibile anche effettuare ricerche di astronomia extra-galattica, ovvero l'osservazione di oggetti al di fuori della Via Lattea. Sfortunatamente, l'inquinamento luminoso è andato aumentando col tempo, rendendo l'osservatorio sempre meno competitivo al livello internazionale per le ricerche sull'astronomia extra-galattica. Tuttavia, la grande luminosità apparente delle stelle fa si che l'osservatorio astrofisico di Asiago sia tutt'ora attivo nella ricerca scientifica sull'astronomia stellare e sui fenomeni transienti del cielo, come ad esempio stelle nove, supernovae e flares stellari.
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L'osservatorio è anche un grande centro didattico e di divulgazione scientifica. Gli studenti dell'Università di Padova effettuano regolarmente osservazioni come parte del loro percorso universitario per diventare astronomi, oltre a testare il funzionamento di nuovi strumenti progettati in collaborazione con l'osservatorio INAF di Padova. Vengono svolti anche diversi eventi di divulgazione scientifica, visita degli strumenti e osservazioni per il grande pubblico. Le attività sono frutto della collaborazione tra INAF e il Dipartimento di fisica e astronomia dell'Università di Padova. Maggiori informazioni su eventi e come prenotarsi sono disponibili sul sito dell'osservatorio.
Il telescopio Cassini sul Monte Orzale
Il telescopio Cassini, situato presso il Parco astronomico di Loiano sul Monte Orzale in provincia di Bologna, è il secondo telescopio ottico più grande in Italia, con un diametro di 1,52 metri. Costruito nel 1976, svolge tutt'ora attività di ricerca, principalmente per rilevare e seguire oggetti in orbita terrestre media (tra 2000 e 35786 chilometri di quota) e orbita geostazionaria (35786 chilometri dalla superficie terrestre) nel contesto del programma EUSST per il monitoraggio del traffico spaziale europeo. Il telescopio viene anche utilizzato per confermare la posizione e seguire l'orbita degli oggetti Near-Earth Object, cioè asteroidi o comete che passano a meno di 45 milioni di chilometri dalla Terra e che quindi possono rappresentare una presente o futura minaccia di collisione con la Terra.
Il Parco Astronomico di Loiano è sempre aperto e può essere visitato in autonomia per ammirare l’orologio solare, il percorso del Sistema Solare che si snoda lungo via Orzale e il calendario cosmico. Alla stesura di questo articolo, non vengono effettuate osservazioni notturne, ma è possibile visitare la pagina degli eventi per prenotare visite diurne al planetario e ai telescopi.
L'interferometro Virgo a Cascina
L'interferometro Virgo è un osservatorio per la rilevazione delle onde gravitazionali situato a Cascina, in provincia di Pisa. Progettato e realizzato da una collaborazione tra il CNRS francese e l'Istituto Nazionale di Fisica nucleare (INFN), si configura, insieme all'interferometro LIGO negli Stati Uniti, come la punta di diamante della ricerca scientifica mondiale sulle onde gravitazionali. Queste ultime sono perturbazioni dello spazio-tempo che si propagano come onde alla velocità della luce e sono prodotte dall'accelerazione o deformazione di grandi masse, come ad esempio nel caso della fusione di buchi neri di massa stellare.
La rilevazione delle onde gravitazionali nel 2015 ha aperto una nuova pagina dell'astrofisica poiché ci permette di analizzare eventi la cui osservazione è impossibile o estremamente difficile tramite telescopi convenzionali. Virgo è costituito da due bracci sotterranei lunghi 3 chilometri al cui interno vengono fatti passare dei fasci laser che servono a misurare la variazione nella lunghezza dei bracci che avviene al passaggio di un'onda gravitazionale. I rilevatori sono un prodigio della tecnologia moderna, dal momento che sono in grado di rilevare variazioni di lunghezza dell'ordine del miliardesimo di miliardesimo di metro, più piccolo del raggio di un protone.
L'interferometro Ligo non può essere visitato autonomamente, ma va fatto registrandosi sull'apposito portale. Le visite guidate sono gratuite e sono effettuate sia in remoto che in presenza.
La stazione radioastronomica di Medicina
La stazione radioastronomica di Medicina si trova, come suggerisce il nome, nei pressi di Medicina, a circa 30 chilometri da Bologna. La struttura è gestita dall'INAF di Bologna ed è costituita da due radiotelescopi principali: la grande Croce del Nord e l'antenna parabolica di 32 metri di diametro.
Il radiotelescopio Croce del Nord fa parte della tipologia di radiotelescopi a transito, ovvero non in grado di ruotare e orientarsi ovunque in cielo. Essi sono in grado solo di cambiare entro certi limiti la loro inclinazione, permettendo l'osservazione solo di quegli oggetti che in un dato momento sono in transito nel suo campo di vista, ovvero che culminano sul meridiano celeste del luogo. La Croce del Nord è stata ultimate nel 1967 ed è costituita da due bracci Est-Ovest e Nord-Sud, progettati per ricevere onde radio centrate ad una frequenza di 408 Mhz (408 milioni di oscillazioni al secondo). Viene tutt'ora attivamente utilizzato per la ricerca scientifica, ad esempio per lo studio dei fast radio burst, ovvero lampi brevissimi di onde radio provenienti dallo spazio profondo la cui origine fisica è tutt'ora al centro del dibattito scientifico, oppure lo studio della emissione radio proveniente dai nuclei galattici attivi, dove un buco nero supermassiccio sta attivamente inghiottendo materia.
La parabola da 32 metri di diametro è invece un più classico radio telescopio operante nella banda radio 1.4 GHz – 26.5 GHz. Anch'essa è attivamente usata in ambito scientifico, sia come antenna singola per lo studio ad esempio della variabilità delle sorgenti compatte al di fuori della Via Lattea, sia come interferometro, cioè sfruttando l'osservazione simultanea con altri radio telescopi in Europa per aumentare la risoluzione delle osservazioni radio prodotte.
L'accesso alla stazione radioastronomica di Medicina non è consentito ai visitatori poiché le emissione elettromagnetiche anche di comuni cellulari interferiscono con le osservazioni radio professionali. Tuttavia, è possibile effettuare visite guidate nelle modalità indicate nel sito del Centro Visite "Marcello Ceccarelli".
Il Sardinia Radio Telescope a San Basilio
Il Sardinia Radio Telescope (SRT) è un radiotelescopio di recente costruzione (2012) localizzato nel territorio del comune di San Basilio, provincia del Sud Sardegna, e gestito dall'istituto INAF di Cagliari, di Arcetri e dall'Istituto di Radioastronomia (IRA) di Bologna. L'SRT è costituito da una antenna parabolica di ben 64 metri di diametro, operante in diversi spettri di frequenza, sia nei Mhz che nei Ghz, arrivando con alta efficienza fino ai 115 Ghz, e si configura come il radiotelescopio più avanzato tecnologicamente presente in Italia. Il suo specchio parabolico è fatto da circa un migliaio di attuatori meccanici che deformano in tempo reale la forma dello specchio sulla base delle variazioni di peso del radiotelescopio e sulla base delle condizioni atmosferiche, per assicurare sempre la massima risoluzione delle osservazioni astronomiche.
La scelta del posizionamento del telescopio non è casuale, ma è fatta per assicurare il minimo possibile di interferenze radio durante le osservazioni. L'SRT svolge attività di ricerca scientifica , di supporto per il tracciamento e il comando a distanza di satelliti artificiali in orbita attorno alla Terra e attività di divulgazione scientifica per il grande pubblico. Tra le linee di ricerca svolte vi è lo studio delle emissioni radio dai nuclei galattici attivi, lo studio dei fast radio bursts, lo studio dei campi magnetici delle stelle di neutroni, dei campi magnetici solari e dei campi magnetici degli ammassi di galassie.
Il Sardinia Radio Telescope può essere visitato da un pubblico di scuole e appassionati. La visita guidata, effettuata ricercatori, tecnici e divulgatori dell'Osservatorio Astronomico di Cagliari, è gratuitae consiste in una spiegazione del funzionamento dei radiotelescopi nel centro visite, seguita da una passeggiata in cui si può ammirare il radiotelescopio da vicino. Sfortuntamente non è previsto nè l'ingresso nel radiotelescopio, nè l'utilizzo per osservazioni. Maggiori informazioni sulle modalità di prenotazione sono disponibili sul sito.
Le sedi dell'Istituto Nazionale di Astrofisica in Italia
L'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) svolge attività di ricerca di livello mondiale, con più di 1400 tra ricercatori e tecnici che collaborano nei più importanti esperimenti di ricerca al mondo. L'INAF possiede diverse sedi sparse sul territorio italiano, da Nord a Sud: Sede centrale Roma, Osservatorio di Torino, Osservatorio di Brera, IASF Milano, Osservatorio di Padova, Osservatorio di Trieste, Osservatorio di Bologna, IRA Bologna, Osservatorio di Arcetri (Firenze), Osservatorio d’Abruzzo, Osservatorio di Roma, IAPS Roma, Osservatorio di Capodimonte (Napoli), Osservatorio di Cagliari, Osservatorio di Palermo, IASF Palermo e Osservatorio di Catania.
Queste sedi svolgono una attività scientifica che racchiude tutti i campi dell'astrofisica, dallo studio del Sole e del Sistema Solare, passando per gli esopianeti, la Via Lattea, le galassie e l'evoluzione dell'Universo nella sua interezza. L'INAF conduce non solo ricerca scientifica, ma anche tecnologica, dal momento che molti degli strumenti che vengono montati sui telescopi sia a terra che nello spazio vengono costruiti nelle varie sedi INAF, creando così ricadute industriali in vari settori, dall'oftalmologia alla medicina.
L'INAF svolge anche un importantissimo lavoro di divulgazione scientifica per un pubblico di tutte le età. Le varie sedi organizzano moltissimi eventi per il grande pubblico, impegnandosi sia a mostrare come la ricerca pura, non solo quella applicata, abbia ricadute positive sulla vita di tutti i giorni, sia ad incuriosire ed attrarre i più piccoli verso la scienza e l'esplorazione dell'Universo. Vi invitiamo a consultare il sito web dell'osservatorio INAF più vicino a voi per il calendario degli eventi e delle aperture per il grande pubblico.
Oltre ai telescopi citati in questo articolo, l'INAF possiede anche telescopi al di fuori del suolo italiano, come ad esempio il Telescopio Nazionale Galileo (TNG) di 3,58 metri di diametro situato sull'isola di La Palma (Canarie). La decisione di costruire un telescopio alle Canarie è stata dettata dalle eccellenti condizione di osservazione ivi presenti, che rendono la scienza prodotta dal TNG competitiva a livello internazionale.
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